基于T-S模糊故障树的改进型前盖开闭装置故障研究

针对改进型前盖开闭装置液压回路的特点,用 T–S 模糊故障树方法对其进行故障分析,通过各部件故障概率或故障程度模糊可能性计算出整个装置的故障程度与出现故障的模糊可能性,对改进型前盖开闭装置液压回路的安全性、可靠性设计提供依据。T–S 模糊故障树分析法在分析过程中不需要精确的底事件的故障概率和大量历史数据,较传统故障树分析法有一定优势,能找出系统的薄弱环节,在装备可靠性设计中具有一定的应用前景。     

深水吊装升沉补偿液压系统建模与优化

在深海吊装作业过程中,由于风浪流的联合作用,吊放装备受安装载体升沉运动激励易诱发共振现象,并且使吊放装置垂向剧烈波动,严重影响水下吊装生产安全。为了保证水下作业安全可靠,研究设计了主动升沉补偿液压系统,提出由吊放回路和补偿回路组成的双液压回路升沉补偿系统,并且由两台低速、大扭矩液压马达驱动行星轮绞车实现升沉补偿功能。通过理论分析建立其补偿回路数学模型,利用Matlab/Simulink进行建模仿真。仿真结果表明液压阻尼比过小是导致液压系统不稳定,响应变慢的主要原因,在补偿回路液压马达进出油口之间并联一个动压反馈装置,提高液压系统的动态响应特性和稳定性,响应时间达到0.35s,具有良好升沉补偿效果,工作稳定可靠,满足系统的性能要求。     

基于MATLAB and Simulink的波浪能装置液压能量转换系统仿真研究

液压式能量转换系统是波浪能发电装置应用最为广泛的一种能量转换方式。本文针对波浪能液压能量转换系统展开了模型仿真研究,建立了带有蓄能稳压环节和液压自治控制器的波浪能装置液压能量转换系统的数学模型。基于所建立的数学模型搭建了波浪能装置液压转换系统的MATLAB and Simulink仿真框图,对系统进行仿真,并利用实海况实验得到的发电数据和仿真数据进行对比。结果显示,二者之间的相对误差较小,验证了该系统仿真模型的准确性。此外,还分别模拟了规则波和随机波输入情况下液压能量转换系统的发电特性曲线。仿真结果表明,无论是规则波还是随机波,经过液压能量转换系统之后,输出的发电特性都比较稳定,也即是利用该能量转换系统实现将不稳定的波浪能转换成稳定的电能,提高了发电质量,为后续的电力输送及并网提供了便利。     

波浪能发电装置液压模拟测试技术研究

文中针对波浪能发电装置液压系统测试需要,介绍了液压系统测试平台的研制工作。该平台采用由电液伺服阀和比例压力阀组成的液压系统模拟波浪能发电装置在波浪作用下往复运动,实现测试液压系统工作性能。建立系统传递函数,分析了系统稳定性;通过计算仿真分析,其结果表明所设计的波浪能发电装置液压检测平台能够满足模拟波浪输入条件的要求。     

一种改进的变步长BLMS算法

在BLMS(Block Least Mean Square) 算法的基础上提出了一种变步长算法,它除具有BLMS算法的特点,还提高收敛速度,降低了权失调噪声,具有较好抑噪能力。适用于实时噪声抵消,计算机仿真效果较好。     

基于GPS-RTK技术的波浪能发电装置结构动态位移监测及滤波方法

利用全球定位系统实时差分技术（Global Positioning System Real-Time Kinematic,GPS-RTK）对波浪能发电装置进行结构变形监测得到的信号会存在噪声。针对这个问题,本文提出一种结合巴特沃斯（Butterworth）滤波器和自相关函数经验模态分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）的滤波降噪算法,利用动态位移仿真信号进行了实验验证。结果表明：该滤波算法能够有效降低装置动态位移监测数据中噪声的影响,利用滤波算法对仿真信号进行降噪处理之后,可以提取出信号中包含的结构固有频率。     

新型海底沉积物采样器结构设计及采样过程动态分析

针对海底沉积物采集的特点,设计了新型海底沉积物采样器,将采样和保真融为一体,利用海底触发装置实现采样,利用海水等静压原理实现采样器的封口与保真,采用FLENT软件对采样过程进行了模拟仿真,并对采样的动态过程进行了分析,结果显示在下落高度足够时,采样器撞击海底的速度趋于稳定值,同时攻角小于5°时采样时所受的阻力最小.     

坠物撞击管道实验装置设计与实验研究

针对船舶抛锚或海洋平台坠物对海底管线的撞击会对管道造成一定的危害,本文设计了坠物撞击管道的实验装置,并对实验装置进行了优化分析,在此基础上提出了可行的实验方案。通过ANSYS有限元软件对该实验装置进行了静力分析,确定了最终的装置结构形式,并开展了坠物与管道的撞击实验。该装置在实验条件下最大变形不足1mm,可满足实验要求。实验证明,随着撞击能量的增加,管道的损伤程度明显增大。本次实验研究结果为分析坠物对管道的撞击作用提供了研究基础。     

非通航孔桥墩自适应拦截网防撞装置实船拦截试验与水动力计算

针对非通航孔桥墩,研发了一种自适应拦截网防船舶撞击装置,主要由系泊大浮体、系泊锚链和固定锚、自适应小浮筒、拦截网、恒阻力缆绳以及触发钢索所组成。阐述了该防撞装置设计原理,即偏航船舶撞击该防撞装置,小浮筒会带动拦截网自适应地从水平状态竖起展开,包裹住来撞船首,再通过相连浮体的运动阻力和恒阻力缆绳来吸收船舶动能,拦截住船舶,保护非通航孔桥墩安全。随后介绍在福建平潭海峡大桥引桥附近海域实施的实船撞击自适应拦截网防撞装置的大型试验,试验结果显示:自适应拦截网成功升起,船舶被安全拦截,从而实验证实了设计原理与设计方案的可行性和可靠性。最后,采用大型水动力分析软件AQWA对防撞装置拦截船舶过程进行数值模拟,模拟结果与实验结果基本一致,说明了数值仿真具有较好的计算精度和可靠性,能够为该防撞装置的结构设计与优化提供重要的参考。     

漂浮摆—斜坡组合式波浪能发电装置研究

目前全球对能源的需求急速增长,其中对可再生能源的需求也越来越大。中国将成为全球能源消费第一大国,研发高效的可再生能源装备已刻不容缓。我国有大量可开发的海洋波浪能,其中舟山附近海域的波浪能相当丰富。文中研发了适合舟山海域波浪条件的波浪能发电装置。具体研究内容包括以下几个方面:(1)从流体力学理论出发,采用斜坡将水平速度转化为垂向速度,设计了近岸固定式可适应潮位变化的波浪能发电装置。(2)进行了多种结构漂浮摆-斜坡组合的模型试验,找到了最佳结构方案,验证了漂浮摆原理的可行性。利用提升重物的方法获得了模型装置的一级波浪能捕获效率,成功通过液压装置将波浪能转化为电能。(3)建立了基于非稳态RANS的CFD仿真模型,分析漂浮摆式波浪能捕获模块的水动力性能。研究在不同载荷情况下漂浮摆装置的能量输出情况,得到了装置在特定工况下的漂浮摆受力情况,为能量转化系统设计和装置设计制造提供参考。